Lời giải Câu 4 Bài 3. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học – Chuyên đề học tập Hóa 10 Cánh diều. Gợi ý: Áp dụng phương trình Arrhenius ta có.
Câu hỏi/Đề bài:
C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)
Năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi có xúc tác Pd là 35 kJ mol-1 . Hãy so sánh sự thay đổi tốc độ phản ứng khi có xúc tác Pd ở nhiệt độ 300 K và 475 K.
Hướng dẫn:
Áp dụng phương trình Arrhenius ta có:
\({k_1} = A{e^{\frac{{ – {E_a}(1)}}{{RT}}}}\)(1)
\({k_2} = A{e^{\frac{{ – {E_a}(2)}}{{RT}}}}\)(2)
Chia vế 2 phương trình (1) cho (2), thu được: \(\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = {e^{\frac{{{E_a}(1) – {E_a}(2)}}{{RT}}}}\)(3)
Lời giải:
Theo phương trình Arrhenius ta có:
\({k_1} = A{e^{\frac{{ – {E_a}}}{{R{T_1}}}}}\)(1)
\({k_2} = A{e^{\frac{{ – {E_a}}}{{R{T_2}}}}}\)(2)
T1 = 300 + 273 = 573K
T2 = 475 + 273 = 748K
Chia vế hai phương trình (2) cho (1) ta được
\(\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = {e^{\frac{{{E_a}}}{R}(\frac{{{T_2} – {T_1}}}{{{T_2}.{T_1}}})}} = {e^{\frac{{{{35.10}^3}}}{{8,314}}(\frac{{748 – 573}}{{748.573}})}} = 5,58\)
Vậy khi có xúc tác Pd tốc độ phản ứng tăng 5,58 lần khi nhiệt độ thay đổi từ 300 K lên 475 K